潞安化工新元公司：先行先试勇蹚5G+智能化矿井建设新路

潞安化工集团新元公司简介

 潞安化工集团新元公司（以下简称新元公司）位于山西省寿阳县境内，成立于2003年3月，是集团生产矿井之一。

 新元公司矿井井田面积136.77km²，可采煤层为3#、9#、15#煤层，矿井地质储量14.38亿吨，设计可采储量7.13亿吨。煤种主要为贫煤、贫瘦煤及无烟煤，现主采3#煤层和9#煤层。产品有1#精煤、烧结煤、末煤，属中低灰、特低硫、低磷、中高发热量的优质品种煤，可作为电煤、高炉喷吹煤等，主要销往山西、河北、山东、天津、北京等40个电厂、钢厂、化工等企业。

 新元公司矿井设计理念先进，采用斜井开拓方式和倾斜长壁式、走向长壁式综合机械化采煤，无轨防爆胶轮车辅助运输，采掘、机电、通风等设备装备及瓦斯抽采工艺均达行业先进水平，配套建有相应洗选能力的选煤厂。

 建企近20年来，新元公司致力于打造装备先进、管理创新、安全高效、文明和谐的现代化煤企形象。特别是近年来，新元公司聚焦“六新”突破，在综采工作面试验综采自动化技术的基础上，依托5G网络技术扎实推进5G智能矿山建设，入选国家首批智能化示范建设矿井序列；新华社在新元公司井下首次全球双语直播，华为创始人兼总裁任正非考察新元公司5G智能化矿井建设情况；山西省省长林武宣布全国首座5G煤矿在新元公司正式落成；多次接待同行业兄弟单位的参观考察，新华社、山西电视台等新闻媒体的采访报道；被评为国家一级安全生产标准化矿井，获得全国首座5G+智能化试点示范煤矿、全国煤炭行业安全高效特级矿井、全国文化建设典范企业、全国安全文化建设示范企业、全国安康杯竞赛先进单位、“十三五”中国企业文化建设优秀单位、山西省优秀企业和功勋企业、山西省五一劳动奖状等荣誉。

 惟创新者胜，惟创新者强。新元公司将扎实践行省委省政府“四为四高两同步”总体思路和要求，紧紧围绕潞安化工集团“建成创新驱动的世界一流化工企业”战略愿景，在建成全国首座5G智能煤矿的基础上，全力推动“安全、智能、高效、廉洁、绿色、共享”高质量发展，为潞安化工集团打造化工转型蹚新路展示新元形象、彰显新元担当、提供新元智慧、贡献新元力量。

 围绕省委“四为四高两同步”总体思路和要求，聚焦蹚出新路、全面转型和“六新”突破，新元公司积极推进以综采智能化开采技术为核心的矿井机械化、自动化、信息化和智能化建设，是国内第一家将5G技术引入智能矿井建设，全面开展煤矿智能化技术推广的企业。

坚持探索，构建煤矿智能开采新模式

 新元公司在科学发展、安全管控、推进产业工人队伍建设上争当表率，在5G+智能化矿井建设、瓦斯防治、新设备技术应用上争做行业示范。经过多年技术积累，采煤、运输、管网、排水、电网、通风、选煤等各大生产系统均实现了地面远程集中监控，部分岗位具备无人值守条件。打造出国内首座5G+智能化煤矿，实现了机械化换人、自动化减人，提升了企业核心竞争力。

工业信息深度融合，搭建智能化数控平台

 “煤矿大脑”初步成型。新元公司“煤矿大脑”目前由生产数据库和管理信息系统两个部分组成，实现了生产环节全面感知、管理信息协同共享。生产数据库即全矿井综合自动化平台，完成对煤矿各生产环节的原始数据的采集和集中处理，在地面实现对矿井生产、供电、排水、运输、瓦斯抽采等主要系统的远程集中监控。管理信息系统即OMS安全生产运营管理信息平台系统，平台涵盖了综合展示、生产技术、调度、地测防治水、“一通三防”等11个专业模块，构建了“技术一张图、管理一张网”的新型模式，矿井相关的图纸、报表、数据、设备、生产情况等均及时录入、动态更新、实时共享。新元公司管理层能够随时直观、全面准确的掌握生产经营信息，及时作出决策，有效指导生产。

 “神经网络”稳定可靠。新元公司工业神经网络覆盖井下所有采区、运输巷及配电点，满足井下各个系统及其配套设备的数据接入，各个子系统设备采取就近接入的方式接入，然后上传到地面调度机房核心交换机，再由核心交换机将数据转发到各个所需的网络。

全矿井综合管控，自动化开采引领行业水平

 新元公司从2012年开始实践自动化开采，通过在采煤工作面装备电液控操作系统，应用综采自动化技术，实现了中厚煤层的全自动化开采。同时打造以综采工作面智能化开采为核心的全矿井综合智能化系统，矿井输送带运输、管网、排水等各大生产系统均实现了地面远程集中监控，具备无人值守条件；并初步实现了掘进工作面输送带运输、排水自动化。

 综采系统自动化。新元公司先后在3205、3415、3107、3206等12个工作面进行了自动化技术的研究应用，电液控方面相继使用了北京天玛、天津华宁和德国玛珂公司的控制系统，主要采集压力、行程、红外及倾角等传感器数据。逐步实现了采煤机远程控制和记忆截割、瓦斯浓度与采煤机速度自适应截割、液压支架跟机作业、运输采煤设备的远程一键顺序启停控制、采煤机自动记忆截割三角煤、综采自动化工作面数据分析。

目前在新元公司31004综采工作面承担了国家重点研发项目《高瓦斯矿井智能开采安全技术集成与示范》，该项目正在试验应用液压支架可编程网络型电液控制系统、基于惯性导航技术的工作面自动找直系统、运输“三机”智能监测系统、液压支架微功耗无线智能监测系统等综采智能化新技术。

主运输系统集中控制。新元公司井下带式运输系统通过综合自动化软件平台已实现井下主运输送带的地面远程控制、给煤机地面远程调频、沿线闭锁及电机电流温度等数据监测功能，并且通过华宁VOIP语音系统可以实现地面与井下实时通话。

自动排水系统常态化。井下中央水泵房水泵根据水仓水位、电网峰谷电价差实现自动控制水泵启停，实现无人值守。同时通过新元公司综合自动化软件平台实现远程监控及故障报警。井下采区水仓根据水仓水位自动排水功能，实现无人值守。并在调度和井下监控中心实现对井下所有采区水仓的远程集中控制。

井下电网系统无人值守。井下电力监控系统实现“四遥”功能，并且在配电室安装矿用隔爆兼本安型锂离子蓄电池电源，实现在停电状态下保护器、监测分站及环网交换机正常供电，保证在停电状态下数据不间断。

瓦斯抽采监测系统精准可靠。实现对井下瓦斯抽采管路甲烷浓度、负压、流量、温度等参数实时监测。设计工作面瓦斯抽采评价单元，实时显示工作面各单元抽采基本情况及钻孔信息，为工作面抽采达标评价提供科学依据。

5G技术国内首次应用，助推煤矿智能化发展

2019年中国正式开启5G商用，依托高速率、低时延、广连接等独特优势，地面5G应用场景不断拓宽，但煤矿井下应用在全国乃至全球尚属空白。新元公司抢抓创新发展机遇，迅速开展行动，积极组织筹划确保项目落地实施。

2019年11月18日，新元公司成功开通全国首个5G测试基站，同时完成井下不同应用场景的5G覆盖测试工作。测试结果表明5G单个基站井下可有效覆盖400m长的巷道，在信号有效覆盖范围内全程通话质量良好，视频通话流畅，基本满足实际需求。

2020年4月29日，从取得全国首家5G无线传输设备煤安认证下井安装开始，新元公司井上、下5G网络一直在不断优化、增强、完善，并实现了多项全国第一。一是部署了全国首个井上、井下5G网络，解决井下环境复杂、无GPS等问题；二是全国首家完成井下基站防爆煤安双认证；三是完成了公网专用+边缘计算部署，实现了主数据处理不出矿，确保了数据安全，降低了数据传输时延；四是实现了5G网络灵活时隙配比在井下应用部署，研发完成5G无线通信传输速率时隙配比优化；五是完成了“UPF+”方案部署，保证在核心网中断的情况下，保证园区业务不中断；六是完成了SPN切片分组网络建设，实现了控制、视频切片数据传输；七是煤矿行业首个完成了MEP应用部署，真正实现MEC边缘计算平台应用。

目前正在进行井下应用场景探索研究工作，包括煤矿固定岗位无人值守、采掘工作面远程控制、NB物联网等应用探索测试。

5G+智能化综采工作面。在新元公司3411工作面覆盖5G网络，工作面集成的数据通过接入设备实现了5G网络上传，实现了地面对工作面采煤机、液压支架、三机等设备的远程控制，以及工作面视频的回传显示。

5G+智能化掘进工作面。高瓦斯矿井掘进工作面作业危险系数很高，掘进远程操控的应用探索对于安全生产具有重大意义。新元公司通过5G网络实现了对上海创力公司地面场区掘进机的远程操控、自动截割。

NB物联网应用。在井下巷道覆盖5G网络，并安装集成NB物联网模组的顶板动态监测装置，以及甲烷、风向、风速等传感器，通过5G网络实现数据采集和上传，可解决有线传感数据组网复杂、供电困难、数据传输易丢失等问题。通信稳定可靠、便于安装、易于维护。

作业流程标准化管控平台。新元公司和华为共同开发的作业流程标准化管控平台应用，实现现场作业安全、质量、工程验收全流程管控，目前在井下泵房、配电室、工作面等多个场景进行了应用，将线下的纸面记录逐渐迁移至线上，实现可信、可视、可回溯的作业流程管控。

5G+巡检机器人。在井下9#煤中央配电室和西区皮带巷安装巡检机器人，机器人搭载5G模组，通过5G网络实现了机器人监控视频、红外监测、环境参数等信息的实时传输以及控制，实现井下固定岗位的无人巡检。

视频AI智能识别。井下安装5G+4K超清摄像头，通过5G网络实现视频上传，在地面MEP部署视频分析软件，实现人员不戴安全帽、挥手、摔倒等行为的自动识别，并实现皮带跑偏、异物等场景识别。

下一步，新元公司将积极落实工信部“512”工程部署，进一步深化与移动、华为等伙伴的合作，推动5G、工业互联网、云计算等新技术与煤炭产业融合应用，致力于打造“5G+智能化矿山”行业标杆，持续丰富业务场景，为煤炭行业5G+工业互联网全面发展，加速煤矿行业数字化转型贡献潞安智慧。

责任编辑：郝佳丽